一种用于可扩展量子网络的通用量子信息保护光子开关

量子网络是量子互联网的基石。然而,由于缺乏能够在不引入退相干的情况下动态路由脆弱量子纠缠的交换范式,现有实现方案仍主要局限于静态点对点链路。本研究提出“通用量子交换机”这一基础构件,可实现按需、无阻塞且编码无关的量子信息路由,以及不同量子平台间无缝的模态转换。研究团队在铌酸锂薄膜平台上开发出原型器件,通过热光调制和高速电光开关技术,实验证明了任意纠缠态在1MHz频率下具有≤4%退相干的稳健交换性能。此外,该平台支持高达1GHz的重构速度。据该团队所知,该工作首次实现了该速率下的多节点动态纠缠分发。结合实验数据,研究预测该架构具有维度无关的退相干特性,为异构量子网络提供了可扩展、可互操作的基础模块。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-23 17:48

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